Lista de exercícios (1)

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<p>CTD133 - FÍSICO-QUÍMICA</p><p>1a LISTA DE EXERCÍCIOS NÃO AVALIATIVA - 1° período de 2021</p><p>Prof(a) Fernanda/Prof. Henrique</p><p>1. O que é um gás?</p><p>2. Seria possível que uma amostra de 131 g de xenônio gasoso, em um vaso de volume</p><p>igual a 1,0 L, exercesse uma pressão de 20 atm, a 25°C, se o seu comportamento fosse</p><p>de um gás ideal? Em caso negativo, qual seria a pressão do gás? (b) Que pressão teria</p><p>o xenônio admitindo que o gás segue a equação de van der Waals? [Dados: MXe =</p><p>131,293 g·mol-1, a = 4,137 atm·L2mol-2, b = 0,0516 L·mol-1.</p><p>R: a) p = 24 atm</p><p>b) p = 22 atm</p><p>3. Analise a seguinte afirmativa: “o gás real tem comportamento mais próximo de ideal,</p><p>quando submetido às condições de baixa temperatura e alta pressão”. Comente</p><p>utilizando argumentos na escala molecular.</p><p>4. Esboce um gráfico da isoterma de um gás real, por exemplo, o CO2. Mostre no gráfico</p><p>as seguintes regiões:</p><p>a) Em quais locais do gráfico as isotermas do CO2 têm o comportamento de gás perfeito</p><p>b). Líquido</p><p>c) Gasoso</p><p>d) Região bifásica</p><p>5. Um gás perfeito sofre uma compressão isotérmica que reduz de 2,20 dm3 o seu volume.</p><p>A pressão final do gás é 5,04 bar e o volume final é de 4,65 dm3.Calcule a pressão</p><p>inicial do gás em bar e atm.</p><p>R = 3,42 bar bar e 3,38 atm</p><p>6. Qual o significado das constantes de van der Waals?</p><p>7. Uma amostra de 255 mg de neônio ocupa um volume de 3,0 dm3 a 122 K. Use a</p><p>equação de gás perfeito e calcule a pressão.</p><p>R = 4,2 x 10-2 atm</p><p>8. Calcule a massa de vapor de água, presente em uma sala de 400 m3, com ar a 27°C,</p><p>num dia em que a umidade relativa é 60 %. Use a constante do gás perfeito para obter</p><p>a resposta.</p><p>m = 6,2 Kg</p><p>9. Calcule a pressão exercida por 1,00 mol de C2H6 comportando se como: (a) um gás</p><p>perfeito, (b) um gás de van der Waals quando está confinado nas seguintes condições:</p><p>(i) a 273,15K em 22,414 dm3; (ii) a 1000 K em 100 cm3. Use os dados da tabela 1.6 do</p><p>livro do Atnikis. (OBS: está tabela se encontra no final do livro).</p><p>UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO</p><p>JEQUITINHONHA E MUCURI</p><p>i) p= 1,0 atm ; p = 1,0 atm</p><p>ii) p = 8x 102 atm ; p = 1,79x 102 atm</p><p>10. Um gás a 250 K e 15 atm tem volume molar 12% menor do que o calculado pela lei</p><p>dos gases perfeito. Calcule (a) o fator de compressibilidade nessas condições. (b) o</p><p>volume molar do gás. Que forças são dominantes no gás as atrativas ou repulsivas?</p><p>R = a) Z = 1,12; b) Vm = 2,69 dm3.mol-1</p><p>11. Num processo industrial, o nitrogênio é aquecido a 500k num vaso de volume constante</p><p>igual a 1000m3. o gás entra no vaso a 300K e 100atm. A massa do gás é 92,4 kg. Use a</p><p>equação de Van der Waals para determinar a pressão aproximada do gás na temperatura</p><p>de operação de 500k. Para o nitrogênio, a=1,352 dm6.atm.mol-2, e b=0,0387 dm3.mol-</p><p>1.</p><p>R: p= 140 atm</p><p>12. Admita que 10,0 mol de C2H6 (g) esteja confinado num vaso de 4,860dm3, a 27°C.</p><p>Estime a pressão do etano com (a) a equação dos gases perfeito e (b) com a equação de</p><p>Van der waals, com o resultado do cálculo, estime o fator de compressibilidade. Para o</p><p>etano, a = 5,507 dm6atm mol-2 e b = 0,0651 dm3mol-1</p><p>R: a) 50,7 atm; b) 35,2 atm e Z = 0,695</p><p>13. Um vaso de 22,4 dm3 contém 1,5 mol de H2 e 2,5 mol de N2, a 273,15 K. Calcule (a)</p><p>as frações molares de cada componente da mistura, (b) as respectivas pressões parciais,</p><p>e (c) a pressão total no vaso.</p><p>R: a) X(N2) = 0,63; X(H2) = 0,38</p><p>b) p(N2) = 2,5 atm e p(H2) = 1,5 atm</p><p>c) p = 4,0 atm</p><p>14. As coordenadas críticas do metano são pc= 45,6 atm, Vc = 98,7cm3mol-1 e Tc = 190,6K.</p><p>Calcule as constantes de Van der Waals do gás e estime o raio das moléculas.</p><p>R: b=32 dm3.mol-1; a = 1,33 dm6.atm.mol-2; Vm = 5,31x1023 dm3.mol-1 e r = 1,94</p><p>10-10m</p><p>15. Determine a pressão é a temperatura a que um mol de a) NH3, b) Xe e c) He estará em</p><p>estados correspondentes ao de 1,00 mol de H2 a 1,00 atm e 25°C.</p><p>R: a) p = 8,7 atm ; T = 3,64 k</p><p>b) p=0,18 atm; T = 46,7 K</p><p>c) p = 4,5 atm; T= 2,60 x103K</p><p>16. Determine as razões entre (a) as velocidades médias e (b) as energias cinéticas médias</p><p>entre as moléculas de hidrogênio (H2) e dos átomos de mercúrio (Hg )a 20°C.</p><p>R: a) c = 9,975 ; b) Ec = 1</p><p>17. Um balão de vidro de 1,0 dm3 contém 1,0 X 1023 moléculas de H2. A pressão do gás é</p><p>100 kPa. (a) Qual a temperatura do gás? (b) Qual é a velocidade média quadrática das</p><p>moléculas? (c) A temperatura seria diferente e as moléculas fossem de O2(g)?</p><p>a) T = 72 K; b) c = 9,5 x 102m/s2 c) Não.</p><p>Bons estudos!!!</p>